En la casa de Violetta Valèry, una hermosa y famosa cortesana parisina protegida por el Barón Douphol, una suntuosa fiesta tiene lugar. Entre los invitados llega Gastone de Letorières, quien presenta un callado pero apasionado admirador a Violetta: Alfredo Germont. El Barón Douphol se irrita con la conversación y se niega a proponer un brindis, que Alfredo lo propone en su lugar. El baile comienza pero Violetta, afectada por un ataque de tos, no puede unirse a los demás en el salón y se queda sola, para recuperar fuerzas. Mientras observa su pálido rostro en el espejo, nota la presencia de Alfredo, que confiesa que ha estado enamorado de ella por un año. Al principio ella rechaza la declaración, pero luego le entrega una camelia, su flor favorita, sugiriendo que vuelva cuando la flor se haya marchitado: al día siguiente. Sobrepasado por la alegría, Alfredo abandona la fiesta, mientras Violetta regresa con el resto. La fiesta termina con los invitados notando los primeros rayos de la aurora.
Ya sola, Violetta se sorprende soñando finalmente con un posible amor verdadero. Pero pronto desestima la fantasía: para ella no puede haber otro destino que el lujo y los placeres de la vida de sociedad.
Violetta abandona su decadente vida de lujos parisinos y vive calladamente en el campo con Alfredo, quien canta su alegría. Pero pronto se entera por la mucama Annina que Violetta ha tenido que vender sus joyas para pagar los gastos de su nueva vida juntos. Con su orgullo herido, decide ir a París a procurar el dinero necesario.
Violetta llega. Acaba de recibir una invitación a un encuentro social de su amiga Flora, que no tiene intención de aceptar, cuando un visitante es anunciado. Es el padre de Alfredo, Giorgio Germont, que desdeñosamente le pide a Violetta que rompa la relación que de otra manera llevará a su hijo a la ruina. Violetta se defiende con dignidad, mostrándole que ella ha vendido sus joyas en vez de pedir a Alfredo dinero. A la vista de esto, Germont cambia su tono, pasando de las amenazas a la súplica. Le ruega a Violetta que deje a Alfredo, de manera de no arruinar la felicidad esta vez de su hija, cuyo compromiso peligra por la escandalosa relación de su hermano. Violetta le dice cuánto le dolerá hacerlo, pero eventualmente accede a separarse de Alfredo por un tiempo. Germont sin embargo pide más: que Violetta abandone a Alfredo para siempre. Desesperada, acepta renunciar a su felicidad por la de los Germont. Pide sólo que después de su muerte, Germont revele a su hijo el sacrificio que ha hecho.
Una vez que Germont parte, Violetta decide aceptar la invitación de Flora y escribe una carta de despedida a Alfredo. Él llega desde París sintiéndose inquieto, sabiendo que su padre también ha llamado. Está ansioso de lo que pueda pasar. Antes de irse, Violetta, que se encuentra en un estado de gran agitación, se dirige apasionadamente a él pidiéndole que la ame siempre.
Poco después, Alfredo, habiendo recibido la carta de despedida de Violetta, colapsa en los brazos de su padre, que acaba de reaparecer. Germont intenta en vano consolarlo. Alfredo encuentra la invitación de Flora en la mesa. Furioso de celos, decide volver inmediatamente a París a buscar a Violetta y vengarse.
La escena se ubica ahora en la casa de Flora, donde un baile de disfraces tiene lugar. Un grupo de mujeres disfrazadas de gitanas hacen su entrada ruidosamente, seguidas por hombres en trajes de luces. Alfredo llega en el momento en que los invitados van a jugar a las cartas. Violetta también llega, del brazo del Baron Douphol. El Baron, luego de ordenar a Violetta no hablar con Alfredo, toma un lugar en la mesa de juego. Alfredo continúa ganando dinero allí, y provoca al Barón con continuas alusiones. La cena se anuncia y todos abandonan el salón. Violeta regresa luciendo extremadamente ansiosa, habiendo llamado a Alfredo para tener una palabra con él en privado. Cuando aparece, le implora que abandone la fiesta, pero él contesta que sólo podría hacerlo si ella lo acompaña. Violetta se ve entonces obligada a revelar que ha jurado nunca volver a verlo, y cuando Alfredo demanda saber si es al Barón que ha hecho esa promesa, ella miente y, en la desesperación, contesta de forma afirmativa. Enfurecido, Alfredo pierde el control. Llama a todos los invitados a la habitación y con desprecio tira a los pies de Violetta el dinero que ha ganado en las cartas. Violetta se desvanece y, entre los escandalizados invitados, Germont entra y duramente reprocha la actitud a su hijo (sin explicarle sin embargo, ni siquiera en esas circunstancias, el sacrificio que ha hecho Violetta). Su hijo inmediatamente se muestra arrepentido. Violetta se recobra y estalla en lágrimas. Alfredo se marcha con su padre, mientras el Barón Douphol lo desafía a duelo.
Aproximadamente un mes después. Violetta está ahora confinada a su cama con tisis. El Doctor Grenvil, que fue llamado para examinarla, no esconde la verdad a Annina: el fin está cerca. Sola nuevamente, Violetta lee una carta de Giorgio Germont informándola que él ha revelado todo a su hijo, quien ahora está camino a París para verla. Ella está exhausta y descorazonada.
Afuera, mientras tanto, el carnaval está en su cenit. Cuando Alfredo llega, la pareja se abraza y se permite soñar con dejar la ciudad juntos. Pero Violetta pronto se da cuenta que ya es muy tarde. Germont padre también regresa, tratando a esta altura a Violetta como a una hija. Queda poco tiempo. Violetta entrega a Alfredo un retrato de ella misma y lo exhorta a no sentirse ligado a su recuerdo de ninguna manera luego de su muerte. Con un último fugaz signo de vida, muere, para consternación de los presentes.
